Dispositivo di segnalazione squilibrio di fase. Schema, descrizione

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Dispositivo di segnalazione squilibrio di fase. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Il “disallineamento” delle fasi, cioè la disuguaglianza delle tensioni di fase o la deviazione dello sfasamento tra di loro dai 120° nominali, è un malfunzionamento di una rete elettrica trifase che può portare non solo a una diminuzione della potenza del motore elettrico ad esso collegato, ma anche al suo pericoloso surriscaldamento. Il dispositivo descritto nell'articolo aiuterà a rilevare tempestivamente tale malfunzionamento.

La maggior parte dei dispositivi di protezione del carico contro lo squilibrio di fase descritti in letteratura contengono tre (a seconda del numero di fasi) canali di monitoraggio della tensione piuttosto complessi e un'unità logica che genera un segnale di allarme. Nel frattempo, esiste un modo molto semplice non solo per rilevare il “disallineamento”, ma anche per misurarne l’entità. È sufficiente, secondo lo schema mostrato in Fig. 1, collegare tre resistori e un voltmetro CA.

Indicatore di squilibrio di fase

Se le resistenze dei resistori R1-R3 sono uguali, il voltmetro PV1, collegato tra il loro punto di connessione D ed il neutro della rete trifase, indicherà la tensione UD = mUph/3, dove Uph è la tensione nominale di fase; t è la deviazione relativa della tensione di una delle fasi dal valore nominale (si presuppone che le altre due siano esattamente uguali al valore nominale). La validità della formula rimarrà valida anche se m è lo scostamento dello sfasamento da 120°, espresso in radianti, però solo se il suo valore non supera i 20...30° in valore assoluto.

Quando si sostituisce il voltmetro PV1 (con un milliamperometro CA, le letture di quest'ultimo saranno pari a

ID = mUf/R,

dove R=R1=R2=R3.

È interessante notare che entrambe le formule rimangono corrette se i resistori vengono sostituiti con condensatori della stessa capacità o bobine con la stessa induttanza. Quando si calcola la corrente, è solo necessario sostituire la resistenza attiva R con quella reattiva capacitiva Xc = 1 /2πfС o induttiva XL = 2πfL, dove f è la frequenza della corrente alternata.

Lo schema di un allarme di squilibrio di fase, costruito secondo il principio descritto, è mostrato in Fig. 2.

Indicatore di squilibrio di fase

Qui, ciascuno di quelli mostrati in Fig. 1 sono costituiti da due resistori: principale (R1-R3) e aggiuntivo (R4-R6). Per un corretto funzionamento, è necessario soddisfare l'uguaglianza R1+R4=R2+R5=R3+R6, pertanto i resistori (in particolare R1-R3) devono avere una deviazione di resistenza minima consentita (non superiore a ± 1%) rispetto al valore nominale valore o selezionato con tale precisione. I contatti dei pulsanti SB1-SB3 sono collegati in parallelo con resistenze aggiuntive. Premendo uno di essi si simula una fase “storta” di m = R4/(R1+R4), m = R5/(R2+R5) o m = R6/(R3+R6). Viene utilizzato per verificare la funzionalità del dispositivo o per impostarne la soglia di risposta utilizzando il resistore di regolazione R7.

Il raddrizzatore VD1VD2C2 converte la tensione alternata del "disallineamento" in tensione continua. Il diodo Zener VD1 limita la tensione raddrizzata quando c'è un grande "disallineamento". La tensione dall'uscita del raddrizzatore viene fornita al dispositivo di segnalazione stesso: due multivibratori sugli elementi del microcircuito DD1.Se supera un certo minimo, il primo multivibratore (DD1.1, DD1.2) inizia a generare impulsi con una ripetizione frequenza di circa 1 Hz, controllando il funzionamento del secondo (DD1.3, DD1.4), generando raffiche di impulsi con una frequenza di ripetizione di 2...3 kHz. Dall'emettitore piezoelettrico HA1 viene emesso un segnale intermittente. La frequenza di quest'ultimo dipende dai valori degli elementi C3, R9 e dalla frequenza di ripetizione delle raffiche - da C1 e R8.

Matrice LED HG1 - indicatore della presenza di tensione nella rete. Il fatto è che se è completamente assente, il dispositivo non emette alcun segnale acustico e questa situazione può essere giudicata solo dai LED spenti. Permettono inoltre di individuare rapidamente la fase difettosa, ad esempio in caso di filo di fase rotto. Nella fig. La Figura 3 mostra quali LED della matrice (collegati secondo la Fig. 2) corrispondono alle fasi A, B e C. La matrice è mostrata dal lato LED (i suoi pin 1-12 sono sul retro).

Indicatore di squilibrio di fase

Il segnalatore è assemblato su un circuito stampato (Fig. 4). Interruttori a pulsante SB1-SB3 - P2K senza blocco in posizione premuta, resistori - MLT, condensatori - K10-17-16 (C1, C3) e K50-35 (C2). Emettitore sonoro HA1: qualsiasi piezoelettrico, ad esempio ZP-5. Poiché la frequenza di risonanza di tali emettitori può essere diversa, si consiglia di modificare la capacità del condensatore C3 per selezionare la frequenza del segnale generato in base al volume massimo.

Indicatore di squilibrio di fase

I resistori R1-R3 sono installati su listelli di montaggio nelle immediate vicinanze dell'apparecchio elettrico controllato e collegati alla scheda di allarme con un cavo a quattro fili.

Invece di K561LA7, puoi utilizzare il microcircuito K561LE5. La matrice LED DLC/6SGD è sostituibile con la modifica DLA/6SGD e matrici della stessa serie con colore luminoso diverso. Sono adatti anche i KIPM20G-6L-12-1 o KIPM20E-6K1-12 domestici (rispettivamente colori luminosi verde e rosso). Come ultima risorsa, è possibile utilizzare tre coppie di LED singoli uno dopo l'altro.

Autore: A.Sergeev, Mosca

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